[发明专利]一种立体火灾模拟试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种立体火灾模拟试验装置，其特征在于：包括可燃液体输送及泄漏模拟装置、点火装置和数据采集装置，所述点火装置的点火端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的燃烧部分连接，所述数据采集装置的数据采集端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的各部位连接，被测灭火系统的灭火剂输出端分布于所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的外围。

2.根据权利要求1所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述可燃液体输送及泄漏模拟装置包括立体货架(1)、可燃液体储料容器(2)、液体燃料输送泵(3)、储料容器出口球阀(4)、敞口燃料燃烧罐(5)、燃料供应流量计(6)、燃料供应电磁阀(7)、可燃液体竖向流动载体(8)、控制系统供电电源(13)和实验控制系统(14)，所述敞口燃料燃烧罐(5)设置于所述立体货架(1)的上端，所述可燃液体储料容器(2)的出口通过所述储料容器出口球阀(4)与所述液体燃料输送泵(3)的入口连接，所述液体燃料输送泵(3)的出口与所述敞口燃料燃烧罐(5)的进口连接，所述控制系统供电电源(13)的电源输出端与所述实验控制系统(14)的电源输入端连接，所述燃料供应流量计(6)的信号输出端与所述实验控制系统(14)的信号输入端连接，所述实验控制系统(14)的控制信号输出端分别与所述液体燃料输送泵(3)和所述燃料供应电磁阀(7)连接，所述敞口燃料燃烧罐(5)的出口依次通过所述燃料供应流量计(6)和所述燃料供应电磁阀(7)与所述可燃液体竖向流动载体(8)连接，所述点火装置的点火端位于所述敞口燃料燃烧罐(5)的上方和所述可燃液体竖向流动载体(8)的下端，所述数据采集装置的采集端分布于所述立体货架(1)的多层并靠近所述可燃液体竖向流动载体(8)的位置，所述被测灭火系统的灭火剂输出端分布设置于所述敞口燃料燃烧罐(5)上方和所述可燃液体竖向流动载体(8)的一侧。

3.根据权利要求2所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述立体货架(1)的下端位于所述可燃液体竖向流动载体(8)的下方设置有接液燃烧盘(21)。

4.根据权利要求2所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述点火装置包括点火控制电源组件(9)、点火头分线器(10)、快接式电线连接器(11)、电子点火头(12)，所述点火控制电源组件(9)的点火信号输出端同所述点火头分线器(10)分别通过两个所述快接式电线连接器(11)与两个所述电子点火头(12)连接，两个所述电子点火头(12)分别设置于所述敞口燃料燃烧罐(5)的上端和所述可燃液体竖向流动载体(8)的下端。

5.根据权利要求2所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述数据采集装置包括数据分析计算机(15)、多通道数据采集仪(16)和热电偶(20)，所述热电偶(20)为多个，多个所述热电偶(20)均匀分布设置于所述立体货架(1)的多层，所述热电偶(20)靠近所述可燃液体竖向流动载体(8)，所述热电偶(20)的信号输出端与所述多通道数据采集仪(16)的多个信号输入端连接，所述多通道数据采集仪(16)的信号输出端与所述数据分析计算机(15)连接。

6.根据权利要求1所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述可燃液体输送及泄漏模拟装置设置于试验平台(17)内。

7.如权利要求1-6任意一项所述立体火灾模拟试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在接液燃烧盘(21)和敞口燃料燃烧罐(5)安装点火装置的电子点火头(12)；

S2：启动数据采集装置；

S3：打开可燃液体储料容器(2)出口处的储料容器出口球阀(4)，通过实验控制系统(14)启动液体燃料输送泵(3)，向立体货架(1)顶部的敞口燃料燃烧罐(5)输送可燃液体；

S4：敞口燃料燃烧罐(5)内液位达2/3高度以上时，通过实验控制系统(14)启动燃料供应电磁阀(7)，使可燃液体沿着可燃液体竖向流动载体(8)向下流淌，期间保持敞口燃料燃烧罐(5)液位高度基本稳定；

S5：当地面处接液燃烧盘(21)液位达2/3高度以上时，启动点火装置，点燃可燃液体，迅速形成立体火灾；

S6：当用于研究可燃液体立体火灾特性时，根据需要选择燃烧时间，试验结束时，通过实验控制系统(14)关闭液体燃料输送泵(3)，停止燃料供应，待火焰熄灭，记录温度-时间曲线、热流密度-时间曲线，计算火焰蔓延速度和火灾热释放速率；

S7：当用于灭火系统灭火性能评估时，根据试验需要，燃烧30s-180s后启动被测灭火系统，待火焰熄灭后，通过实验控制系统(14)关闭液体燃料输送泵(3)和燃料供应电磁阀(7)，记录温度-时间曲线、热流密度-时间曲线，计算火焰蔓延速度和火灾热释放速率。